4【单选题】 样本X_(1),X_(2),...,X_(n)来自总体U(0,θ),则未知参数θ的 最大似然估计量hat(theta)为()A. hat(theta)=2overline(X)B. hat(theta)=max(X_(1),...,X_(n))C. hat(theta)=min(X_(1),...,X_(n))D. hat(theta)不存在
A. $\hat{\theta}=2\overline{X}$
B. $\hat{\theta}=\max(X_{1},\cdots,X_{n})$
C. $\hat{\theta}=\min(X_{1},\cdots,X_{n})$
D. $\hat{\theta}$不存在
题目解答
答案
解析
本题考查均匀分布总体未知参数的最大似然估计量的求解。解题思路是先写出总体的概率密度函数,再根据样本的独立性得到似然函数,然后分析似然函数的性质,通过求似然函数的最大值来确定未知参数的最大似然估计量。
步骤一:写出总体$U(0,\theta)$的概率密度函数
总体$X\sim U(0,\theta)$,其概率密度函数为:
$f(x;\theta)=\begin{cases}\frac{1}{\theta}, & 0<x<\theta \\0, & \text{其他}\end{cases}$
步骤二:构造似然函数
因为样本$X_{1},X_{2},\cdots,X_{n}$来自总体$U(0,\theta)$,且样本相互独立,所以似然函数$L(\theta)$为各个样本概率密度函数的乘积,即:
$L(\theta)=\prod_{i = 1}^{n}f(X_{i};\theta)=\begin{cases}\frac{1}{\theta^n}, & 0<X_{i}<\theta, i = 1,2,\cdots,n \\0, & \text{其他}\end{cases}$
要使$L(\theta)=\frac{1}{\theta^n}$有意义,则需满足$0<X_{i}<\theta$对所有$i = 1,2,\cdots,n$都成立,也就是$\theta$要大于等于样本中的最大值$\max(X_{1},\cdots,X_{n})$,设$X_{(n)}=\max(X_{1},\cdots,X_{n})$,则\(L(\theta)=\begin{cases}
\frac{1}{\theta^n}, & \theta\geq X_{(n)} \\
0, & \theta< X_{(n)}
\end{cases}\)
步骤三:求似然函数的最大值
对于$L(\theta)=\frac{1}{\theta^n}$($\theta\geq X_{(n)}$),因为$n>0$,$L(\theta)$是关于$\theta$的单调递减函数,所以当$\theta$取最小值$X_{(n)}$时,$L(\theta)$取得最大值。
因此,未知参数$\theta$的最大似然估计量$\hat{\theta}=\max(X_{1},\cdots,X_{n})$。